高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药(HEDS).试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小.随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大.HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关.HEDS发射药的点火性能有待改进.     

某大口径火炮发射弹丸启动压力研究

火炮发射时火药燃气压力将弹丸挤入炮膛,适当的挤进阻力能够减小初速或然误差、提高弹道一致性,是复杂的力学与火药燃烧耦合的过程。经典内弹道理论提出了启动压力假设,当火药燃气平均压力高于启动压力时弹丸开始运动,该假设导致启动压力物理含义不清楚、数值难以确定。本文以弹丸挤进过程和经典内弹道假设为基础,建立了弹底压力冲量与弹丸直线运动动量之间的数学关系,提出了弹底压力的冲量、截尾冲量与虚拟弹丸动量的关系。由于弹丸运动方程的积分形式更能反映出启动压力所具有的冲量物理意义,由此提出了一种确定弹丸启动压力的计算方法。以某大口径线膛火炮发射某榴弹为例,建立了弹丸挤进过程仿真模型,使用光滑粒子流体动力学法对某装药条件下弹带挤进过程进行了模拟,得到了挤进阻力和弹丸运动位移、速度等参数,采用本文提出的数值方法计算了等齐膛线和渐速膛线时弹丸启动压力。在以最大挤进阻力为特征点时,不同膛线形式对启动压力的数值有一定的影响,等齐膛线工况时的启动压力较渐速膛线时的启动压力略大。     

无壳弹药研制概况

介绍了无壳枪弹装药的研制过程，重点叙述整体无壳枪弹装药的基本结构及要求，可供无壳弹药及密实装药研究者参考。     

基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估

为了预估发射装药的内弹道性能,建立了一种基于密闭爆发器试验检测发射药的静态燃烧性能参数进而预测其装药内弹道性能的方法,采用不同批次的单樟-5/7发射药进行了装药性能预估计算,并基于30 mm火炮对内弹道性能预估精度进行了试验验证。结果表明,采用所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法计算获得的最大膛压为376.0 MPa,与试验测试的膛压平均值388.7 MPa的计算误差为3.27%;计算的炮口初速为1143.5 m/s,与试验测试的炮口初速平均值1156.3 m/s的计算误差为1.11%。所建立的基于密闭爆发器试验的发射装药内弹道性能预估方法具有较高的精度,可对发射药样品不同批次间的内弹道性能进行高效精确的预估,为长期贮存发射药使用寿命的判定及发射药产品的出厂校验提供了一种高效低成本的弹道性能评价方法。     

一种新型聚酯钝感剂在发射药中的应用

采用水相钝感法工艺制备了含新型聚酯钝感剂的单基药和高能硝胺发射药,通过常规理化性能测试、密闭爆发器和加速长贮等实验研究了聚酯钝感剂对两种发射药性能的影响。结果表明,聚酯钝感剂与单基药和高能硝胺药相容性良好,具有挥发性小、抗迁移性能强等优点,能够显著提高单基药的燃烧渐增性;含聚酯钝感剂的发射药加速老化长贮实验前后,初速跳差小于10m/s,其内弹道性能几乎无变化。     

断裂准则对TC4钛合金板抗卵形头弹冲击的影响

为了解TC4钛合金的抗冲击力学性能,利用一级轻气炮进行了卵形头弹冲击TC4钛合金靶板的试验,撞击速度范围为125.9~240.0 m/s。通过撞击试验获得弹体的初始-剩余速度以及靶板的失效破坏模式,并利用公式拟合弹体初始-剩余速度得到弹道极限速度。利用ABAQUS/Explicit有限元软件建立弹体冲击靶体的三维模型,研究断裂准则对TC4钛合金板抗卵形头弹冲击性能的影响,分别采用不同断裂准则进行数值模拟,并将数值模拟预测结果与试验结果进行对比。研究结果表明,从弹道极限和失效破坏模式综合考虑,Hancock-Mackenzie (H-M) 准则预测的结果与试验结果更接近,说明考虑失效应变随应力三轴度的变化关系能提高数值仿真精度。     

扫描器布置方式对智能雷扫描轨迹的影响

为了在不改变智能雷子雷本体结构的情况下扩大其扫描面积,进而增大攻击范围,提出了一种新型扫描器布置方式.先应用高等动力学原理建立所需的坐标系,并为获得飞行扫描轨迹,推导出子雷飞行的六自由度弹道方程.然后通过空间解析几何方法获得子雷扫描器在地面的扫描轨迹方程.采用四阶龙格-库塔算法,将数学模型转换为可仿真的离散模型,并利用Matlab进行计算机仿真.最后将新型扫描器布置方式得到的扫描轨迹与传统的布置方式得到的轨迹进行对比.结果表明,新轨迹扫描圆的横向幅度和对目标的捕获概率更大,新型扫描器布置方式能够增大智能雷攻击范围.     

复合材料层合板侵彻行为的计算机模拟

本文以复合材料层合板抗侵彻性能分析为目的,采用ABAQUS/Explicit建立了纤维增强复合材料层合板高速冲击有限元分析模型,结合Hashin失效准则进行损伤识别,给出了层合板在球形弹头冲击下的侵彻破坏特征和模态,获得了弹道极限速度。模拟结果与理论计算结果和已有实验结果吻合良好,证明了该方法合理有效,探讨了弹头形状、冲击速度和入射角等因素对层合板损伤的影响规律,获得了一些有价值的结论,可以为工程实际提供参考。     

带导向管的子母弹活塞式抛撒弹道建模及数值仿真

在子母弹活塞式抛撒背景下,提出了带导向管的抛撒机构,分析单燃烧室和双燃烧室结构工作原理,对子母弹系统抛撒散布过程的计算方法进行探讨,建立抛撒过程内弹道方程组及子弹散布模型,并在此基础上进行了数值仿真。系统总结了子母弹活塞式抛撒特点及性质;将带有导向管的活塞式抛撒技术和母弹旋转融合在一起,增强了子弹空中散布效能;子弹弹道模型及仿真给出了子弹空中运动规律及散布规律。为抛撒过程的研究、抛撒机构的工程化设计和结构优化、空中抛撒散布效果分析提供理论参考。